一種可降解纖維及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種可降解纖維及其制備方法。該可降解纖維材料，由包含以下重量份的組分制成：聚對苯二甲酸/己二酸丁二酯60-90份，聚乳酸10-40份，相容劑0.5-6份，成核劑0.2-5份，抗氧劑0.2-2份。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的可降解纖維在低的紡絲溫度170-240℃和高的紡絲速度500-2000m/min下具有好的熔融可紡性，并且在后期的紡絲和處理過程中結(jié)晶，使其具有高的力學(xué)強度和持續(xù)穩(wěn)定的柔軟的手感，能滿足使用要求，進而擴展應(yīng)用領(lǐng)域。
【專利說明】一種可降解纖維及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種可降解纖維及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 化學(xué)纖維已成為人們?nèi)粘Ｉ睢⒐まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必不可少且用量巨大的化工產(chǎn)品。 傳統(tǒng)化學(xué)纖維主要以石油基高分子作為原料，對不可再生資源石油的依賴性較大，且傳統(tǒng) 的化學(xué)纖維的廢棄物通常不易降解，給生態(tài)環(huán)境但來了負擔(dān)，因此，制備一種可降解的纖維 具有重要的現(xiàn)實意義。
[0003] 聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯（PBAT)是由對苯二甲酸、己二酸和1，4 一丁二醇 聚合而成的三元共聚酯，為近年來國內(nèi)外研究較多的一種新型的生物降解材料。PBAT中含 柔性的脂肪鏈和剛性的芳香鍵，因而具有高韌性和耐高溫性，而由于脂肪族酯鍵的存在，促 使其具有生物可降解性。
[0004] 聚乳酸（PLA)是一種以可再生的植物資源為原料經(jīng)過發(fā)酵、化學(xué)合成制備的生物 降解高分子，克服了傳統(tǒng)高分子材料依賴石油的缺點。但其熔點低、熱穩(wěn)定性差的缺點，限 制了聚乳酸在薄膜、纖維及塑料方面的應(yīng)用。
[0005] 中國專利201110102009. X介紹了一種含PHBV的可降解纖維及其制備方法，將 PHBV與含聚乳酸二元混合物的混合物進行紡絲，制備性能優(yōu)異的可降解纖維，但是該方法 需要先制備含聚乳酸的共混物，增加了加工步驟。中國專利200910262863. 5公開了一種聚 對苯二甲酸丁二酯（PBT)高彈絲的制作方法。但在該專利中紡絲前需要將PBT物料進行預(yù) 結(jié)晶，且紡絲溫度較高260-280°C，通過假捻器加熱變形才能得到PBT高彈絲。
[0006] 隨著人們環(huán)保意識的增強，可生物降解材料也得到了廣泛的重視。將PBAT與PLA 的共混物進行紡絲，可改善纖維的耐熱性和力學(xué)性能，提高自然條件下的降解速度。但是由 于PBAT與PLA的相容性不好，其共混物紡絲時需要較高的溫度。因此，在本發(fā)明中通過添 加增容劑改善PBAT與PLA的相容性，使其混合物在較低的紡絲溫度和較高的紡絲速度下具 有較好的可紡性，且得到的纖維的綜合性能較好。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種可降解纖維及其制備方法。
[0008] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0009] 一種可降解纖維，由包含以下重量份的組分制成：
[0010] 聚對苯二甲酸/己二酸丁二酯（PBAT) 60-90份， 聚乳酸（PLA) 10-40份， 相容劑 0.5-6份， 成核劑 0.2-5份， 抗氧劑 0.2-2份。
[0011] 所述的聚對苯二甲酸/己二酸丁二酯（PBAT)的結(jié)構(gòu)式為：
[0012]

【權(quán)利要求】
1. 一種可降解纖維，其特征在于：由包含以下重量份的組分制成： 聚對苯二甲酸/己二酸丁二酯 60-90份， 聚乳酸 10-40份， 相容劑 0.5-6份， 成核劑 0.2-5份， 抗氧劑 0.2-2份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解纖維，其特征在于：所述的聚對苯二甲酸/己二酸丁
二酯的結(jié)構(gòu)式為：+ 聚己二酸/對苯二甲 i 酸丁二酯是無規(guī)共聚，由上述兩個重復(fù)單元組成，其中，I < X < 50,1 < y < 50。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解纖維，其特征在于：所述的聚己二酸/對苯二甲酸丁 二酯數(shù)均分子量為2. 6-8萬，優(yōu)選為5-7萬；分子量分散度為1. 6-3,優(yōu)選1. 8-2. 5。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解纖維，其特征在于：所述的聚對苯二甲酸/己二酸丁 二酯為70-85份。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解纖維，其特征在于：所述的聚乳酸的重均分子量為 6-16萬，聚乳酸為10-25份。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解纖維，其特征在于：所述的相容劑選自聚己內(nèi)酯、乙 烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯無規(guī)三元共聚物、甲基丙烯酸縮水甘油酯或乙酰 檸檬酸三丁酯中的一種或兩種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解纖維，其特征在于：所述的成核劑選自二氧化鈦、二氧 化硅、碳酸鈣、硬脂酸鈣或硫酸鋇中的一種或兩種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解纖維，其特征在于：所述的抗氧劑選自2, 6-二叔丁 基-4-甲基苯酚、β - (3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸正十八碳醇酯或三（2. 4-二叔丁 基苯基）亞磷酸酯或2,6-二叔丁基對甲酚。
9. 一種權(quán)利要求1-8中任一所述的可降解纖維的制備方法，其特征在于：包括如下步 驟： (1) 將聚對苯二甲酸/己二酸丁二酯、聚乳酸顆粒進行真空干燥，水分小于200ppm ; (2) 將60-90份聚對苯二甲酸/己二酸丁二酯、10-40份聚乳酸、0. 5-6份相容劑、0. 2-5 份成核劑、〇. 2-2份抗氧劑進行共混，經(jīng)過螺桿型紡絲機進行熔融紡絲，冷卻后，進行上油、 預(yù)牽伸、卷繞處理，得到結(jié)構(gòu)均勻、纖度可控的初生纖維； (3) 將步驟（2)中得到的可降解初生纖維進行牽伸加工，得到可降解纖維。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于：所述的步驟（2)的紡絲溫度為 170-240°C，紡絲速度為 500-2000m/min ; 或所述的步驟（3)中牽引加工的加工倍率為1. 5-3. 5,卷速為300-900m/min，加工溫度 為60-120°C，其中加工倍率是指牽伸倍率。
【文檔編號】D01F1/10GK104514041SQ201310451769
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】楊桂生, 嚴(yán)莉莉 申請人:上海杰事杰新材料(集團)股份有限公司